Published: 3:55 p.m. PST May 5, 2020 | Updated: 11:41 am PST Oct 20, 2020
根據美國食品藥物管理局 (FDA) 的規定,從2022年11月起,NMN 已經被視為一種研發中的藥物而非膳食補充劑,因此不能作為膳食補充劑在美國合法銷售。 換言之,NMN在美國已經是非法的保健產品。根據研究結果顯示,NADH為極佳的NAD+促進劑,因此與NMN有關之研究結果亦可期待以NADH達到相同之效果。
人體如何產生煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD +)?
我們的身體自然會從較小的成分或前體中產生NAD +,我們將它們視為NAD +的原材料。體內存在五種主要前體:色氨酸(Trp),煙酰胺(Nam),菸酸(NA或niacin),煙酰胺核糖苷(NR)和煙酰胺單核苷酸(NMN)。其中,NMN作為NAD +合成的最終步驟之一。
這些前體都可以來自飲食。 Nam,NA和NR都是維生素B3的一種形式,維生素B3是一種重要的營養素。進入人體後,我們的細胞可以通過幾種不同的途徑合成NAD +。生化途徑相當於工廠生產線。在生產NAD +的情況下,多條生產線都可產生同一產品。
這些途徑中的第一個被稱為從頭合成途徑。 De novo是拉丁語,等同於“從頭開始”。從頭合成途徑從最早的NAD +前體色氨酸(Trp)開始,並從那裡向上建立。
第二條途徑稱為補救途徑。補救途徑類似於回收,因為它是由NAD +降解的產物來產生NAD +的。體內的所有蛋白質都需要定期降解,以阻止它們積累到不健康的程度。作為生產和降解循環的一部分,酶會吸收蛋白質降解的某些結果,並將其重新放回到同一蛋白質的生產線中。
NMN變成NAD +的生物合成
NMN在體內如何合成?
NMN是由人體中的B族維生素產生的。 體內產生NMN的酶稱為煙酰胺磷酸核糖基轉移酶(NAMPT)。 NAMPT將煙酰胺(一種維生素B3)與一種稱為PRPP(5′-磷酸核糖基-1-焦磷酸酯)的糖磷酸酯連接。 NMN也可以通過添加一個磷酸基團而由“煙酰胺核糖”(NR)製成。
“ NAMPT”是NAD +生產中的限速酶。 這意味著較低水平的NAMPT會導致NMN產量下降,從而導致NAD +水平下降。 添加類似NMN的前體分子也可以加快NAD +的生產。
增加NAD +水平的方法
空腹或減少卡路里的攝入,也就是眾所周知的熱量限制,已被證明可以增加NAD +水平和Sirtuins的活性。 在小鼠中,已顯示出由於卡路里限制而增加的NAD +和sirtuin活性可減緩衰老過程。 儘管某些食物中存在NAD +,但其濃度過低而無法影響細胞內濃度。 服用某些補充劑(例如NMN)已顯示可增加NAD +水平。
使用NMN來補充NAD+
隨著時間的流逝,正常細胞功能耗盡NAD +的供應後,NAD +的細胞內濃度會隨著年齡的增長而降低。 NAD +的健康水平被認為可以通過補充NAD +的前體來恢復。 根據研究,NAD的前體如NMN和煙酰胺核糖苷(NR)被視為NAD +生產的補充,增加了NAD +的濃度。 哈佛大學NAD +的研究人員David Sinclair說:“將NAD +直接飼餵或施用給生物體是不切實際的選擇。 NAD +分子不能輕易穿過細胞膜進入細胞,因此將無法積極影響新陳代謝。 相反,必須使用NAD +的前體分子來提高NAD +的生物利用度。” 這意味著NAD +不能直接吸收,因為它不容易吸收。 NAD +前體比NAD +更容易吸收,是更有效的補充劑。
NMN補充劑如何在體內吸收和分佈?
NMN似乎是通過嵌入細胞表面的分子轉運蛋白吸收到細胞中的。 NMN分子小於NAD +,可以更有效地吸收到細胞中。 由於細胞膜呈現屏障,NAD +無法輕易進入人體。 該膜具有無水空間,可防止離子、極性分子和大分子進入而無需使用轉運蛋白。 過去曾經認為NMN必須在進入細胞之前進行改變,但新證據表明它可以通過NMN特異性轉運蛋白直接進入細胞膜進入細胞。
此外,注射NMN會導致體內許多區域(包括胰腺、脂肪組織、心臟、骨骼肌、腎臟、睾丸、眼睛和血管)的NAD +增加。 小鼠中口服NMN會在15分鐘內增加肝臟中的NAD +。
NMN快速轉換為NAD +
NMN的副作用和安全性
2019年11月發表的一項針對日本男性的研究指出,受試者服用NMN後血液中的膽紅素水平升高,但這些水平仍保持在正常範圍內。 未來的研究應側重於長期安全性和使用功效,NMN與任何其他已知的副作用均無關。
NMN和NAD +的歷史
煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(Nicotinamide adenine dinucleotide),或簡稱NAD+,是人體中最重要、用途最廣泛的分子之一。因為它是向細胞提供能量的核心,所以幾乎沒有不需要NAD+的生物過程。結果,NAD+成為廣泛的生物學研究的焦點。
1906年,亞瑟·哈登(Arthur Harden)和威廉·約翰·楊(William John Young)發現了從啤酒酵母中提取的液體中的“因子”,從而促進了醣類向酒精的發酵。那個當時稱為“合作”(coferment)的“因子”原來是NAD+。
Harden與Hans von Euler-Chelpin一起繼續揭開發酵的奧秘。他們因對這些過程的詳細了解,包括不久將被稱為NAD+的化學形狀和性質而被授予諾貝爾獎。
NAD+的故事在1930年代得到了擴張,在另一位諾貝爾獎獲得者奧托·沃堡(Otto Warburg)的指導下,他發現了NAD+在促進許多生化反應中的核心作用。沃堡發現NAD+可以作為電子的生物中繼。
電子從一個分子轉移到另一個分子,是完成所有生化反應所需能量的基礎。
1937年,威斯康辛大學麥迪遜分校的康拉德·埃爾維赫姆(Conrad Elvehjem)和他的同事發現,補充NAD +可以治愈糙皮病的狗,即“黑舌”。 在人體上,糙皮病會引起許多症狀,包括腹瀉、癡呆和口腔潰瘍。 它源於菸酸缺乏症,現在定期使用煙酰胺(NMN的前體之一)進行治療。
Arthur Kornberg在40年代和50年代對NAD +的研究有助於他發現DNA複製和RNA轉錄背後的原理,這是生命中至關重要的兩個過程。
1958年,傑克·普瑞斯(Jack Preiss)和菲利普·漢德勒(Philip Handler)發現了三個生物化學步驟,將菸酸轉化為NAD+。 這一系列步驟稱為路徑,今天稱為Preiss-Handler路徑。
1963年,Chambon,Weill和Mandel報告了煙酰胺單核苷酸(NMN)提供了激活重要核酶所需的能量。 這一發現為在一種稱為PARP的蛋白質上的一系列非凡發現鋪平了道路。 PARPs在修復DNA損傷、調節細胞死亡方面起著至關重要的作用,其活性與壽命的變化有關。
1976年,Rechsteiner和他的同事發現令人信服的證據顯示,NAD +可能在哺乳動物細胞中具有“其他一些主要功能”,而不僅僅是其作為能量轉移分子的經典生化作用。
這項發現使倫納德·瓜倫特(Leonard Guarente)和他的同事們有可能發現稱為Sirtuins的蛋白質利用NAD+通過使某些基因保持“沉默”來延長壽命。
從那時起,人們對NAD+及其前體NMN和NR的興趣日益濃厚,因為它們具有改善許多與年齡有關的健康問題的潛力。
NMN的未來
由於NMN在動物研究中顯示出令人鼓舞的治療特性,研究人員旨在了解該分子在人體中的作用。 日本最近的一項臨床試驗顯示,該分子在使用劑量下是安全的,並且具有良好的耐受性。 目前正在進行更多的研究和人體試驗。 這是一個引人入勝的多功能分子,我們仍然需要學習很多東西。
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文章來源: https://www.nmn.com/precursors/what-is-nmn